内容发布更新时间 : 2024/12/26 9:18:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

《流体力学》教学大纲

课程编号: B0 课程名称：流体力学 英文名称：Fluid Mechanics 适用专业：建筑环境与设备工程 总 学 时：66+6 学 分：

一、本课程的性质、目的和任务

本课程是建筑环境与设备工程等专业的主干基础课程。其任务是使学生掌握流体平衡和运动的基本概念、基本原理和基本计算方法，并了解一些流动现象的本质。通过本课程的学习，学生应掌握一定的分析、判断、计算和实验能力，为继续学习本专业后续课程，从事专业工作和科学研究奠定基础。

二、课程教学的基本要求

（1）流体的主要物理性质 掌握流体的各种力学性质。

（2）流体静力学 掌握流体平衡状态下的压强分布规律及压强计算。

（3）流体运动的基本概念和一元动力学分析 掌握恒定总流连续性方程、能量方程和动量方程，描述流体运动的方法，能量方程的物理意义和几何意义。

（4）流体微团运动分析 了解流体微团的运动特征，掌握有旋流动与无旋流动的判别，确定速度势函数和流函数。

（5）相似原理和因次分析 掌握相似原理和因次分析方法，模型律。

（6）流动阻力和能量损失 掌握层流和紊流特征，阻力变化规律及能量损失计算。 （7）管路流动 掌握管网计算基础。

（8）边界层理论基础与绕流运动 了解边界层概念和悬浮速度。 （9）紊流射流 掌握紊流射流的结构，几何特征、运动特征和动力特征。

（10）一元气体动力学基础 了解一元恒定气流的基本方程，绝热管流和等温管流流量计算。

三、课程教学基本内容

（1）流体的主要物理性质

流体的（易）流动性、惯性、黏性、压缩性和热胀性等；连续介质假设、牛顿流体、无黏流体、不可压缩流体等理论模型；作用在流体上的力：质量力和表面力。

（2）流体静力学

流体静压强及其特性，流体静压强的分布规律，流体静压强的计算基准和量度单位，液柱式测压计，作用于壁面上的液体总压力，流体平衡微分方程，液体的相对平衡。

（3）流体运动的基本概念和一元动力学分析

描述流体运动的方法，流体运动的基本概念，连续性方程，恒定元流能量方程，恒定总流能量方程，能量方程的物理意义、几何意义及应用，恒定气流能量方程，恒定总流动量方程。

（4）流体微团运动分析

流体微团运动分析，有旋流动，不可压缩流体连续性微分方程，粘性流体运动微分方程（即纳维-斯托克斯方程），理想流体运动微分方程（即欧拉方程）及其积分，有旋流动与无旋流动，速度势函数和流函数。

（5）相似原理和因次分析

力学相似性原理，相似准数：欧拉数、弗诺得数、雷诺数、马赫数等，模型律，因次分析法：雷立法

和布金汉?定理。

（6）流动阻力和能量损失

沿程损失和局部损失，雷诺实验，圆管中的层流运动，紊流运动的特征和紊流阻力，尼古拉兹人工粗糙管实验，工业管道紊流阻力系数的计算公式，非圆管的沿程损失，管道流动的局部损失，减少阻力的措施。

（7）管路流动

孔口自由出流与淹没出流，管嘴出流，简单管路，管路的串联与并联，管网计算基础，有压管路中的水击。

（8）边界层理论基础与绕流运动

边界层基本概念，附面层动量方程，绕流运动。 （9）紊流射流

无限空间淹没紊流射流的结构及其基本特征，圆断面射流运动分析，平面射流，温差射流或浓差射流，有限空间射流。

（10）一元气体动力学基础

理想气体一元恒定流动的运动方程，音速等，气体一元恒定流动的连续性方程，等温管路中的流动，绝热管路中的流动。

四、实验内容

本课程教学实验（选4个实验，计6学时）。

实验名称、内容与学时分配

序号 1 2 3 4 实验名称 静力学基本方程实验 雷诺实验 文丘里流量计实验 管路沿程阻力实验 实验内容 学时 1 1 2 2 五、参考学时分配

主要内容 流体的主要物理性质 流体静力学 流体运动的基本概念和一元动力学分析 相似原理和因次分析 流动阻力和能量损失 孔口、管嘴和管路流动 气体射流 流体动力学基础 边界层理论基础与绕流运动 一元气体动力学基础 机动 总 计 讲课学时 习题课时 讨论课时 实验课时 4 8 12 4 8 8 4 6 4 6 2 66 6 3 1 2 教学手段 多媒体与常规 多媒体与常规 多媒体与常规 多媒体与常规 多媒体与常规 多媒体与常规 多媒体与常规 多媒体与常规 多媒体与常规 多媒体与常规 多媒体与常规 六、与其它课程的联系

本课程应在预修《高等数学》、《大学物理》和《工程力学》等基础上开设，可与《工程热力学》同时进行。

七、考核方式

闭卷考试，参考平时成绩及实验成绩。

八、建议使用教材及主要参考书

教材：《流体力学》，龙天渝等主编，中国建筑工业出版社，2004年12月第4版。 主要参考书：

《流体力学》（上、下册），吴望一编著，北京大学出版社,1982年。 《工程流体力学》，潘文全等编，清华大学出版社，1988年。

《水力学》，西南交通大学水力教研室，高等教育出版社，1983年11月第3版。 《气体射流动力学》，赵承庆、姜毅编著，北京理工大学出版社，1998年6月第1版。

制 定：制冷空调系 执笔人：邵春生 审定人：